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机织血管作为较早商业化的人造血管,一直广泛应用在研究和临床中,但其痼疾是径向顺应性与人体自身血管不匹配。实验表明,顺应性的不匹配会使人造血管和宿主血管之间的吻合处出现局部湍流而激活血小板,形成血栓和内膜增生,最终导致吻合处狭窄闭塞,甚至引起移植失败。径向顺应性反映了血管直径随着脉动压力变化而变化的特征,其值和拉伸模量成反比关系。机织血管与宿主血管顺应性的不匹配主要体现在两个方面:顺应性值的差异和径向变形特征的差异。机织血管的顺应性值比人体血管的值小得多;而且机织血管的顺应性随着压力的变化基本呈线性,不具备人体血管在小压力下易变形、在大压力下不易变形的特征。前人研究表明,双层管壁结构的机织血管被证实可以在一定程度上改善其顺应性。在较小的血压下,只有内层管壁受力,具有较小的拉伸模量,较高的顺应性;当血压变大,内层管壁膨胀与外层管壁接触,两层管壁共同受力,拉伸模量较大,顺应性变小,能够体现人体血管顺应性的变化趋势。为了探明控制双层结构机织血管顺应性的方式,课题对影响机织管状织物几何尺寸和机械性能的因素进行了实验研究,并利用内外层管径差的差异和纱线材料的差异设计织制了不同的双壁管,并进行了测试和分析。首先,因为纬纱张力会对管状织物的直径造成影响,故对现有的梭子结构进行了改进,通过测试证明改进后的梭子获得了稳定、可控的纬纱张力。其次,采用涤纶(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚氨酯(PU)三种不同纱线分别作为纬纱,设计织制了不同纬纱张力和织物组织的单壁管试样。分析了纤维材料、纬纱张力、织物组织三种因素对管状织物的几何尺寸和径向拉伸性能的影响。再次,设计织造不同内外层材料和不同直径差的双壁管。分析内外层不同的直径差、不同纱线材料搭配对双壁管顺应性的影响。结果证明,内外层之间存在直径差异的双壁管,在拉伸时会有明显的低模量向高模量的转折。转折前后拉伸模量的变化可通过内外层的材料来控制:内外层材料相同时,双层拉伸模量约是内层的两倍;当内外层采用不同模量的材料时,模量之比可达十几甚至二十多倍。转折点的位置可以通过改变内外层的直径差来调节,通过改变内层外层使用的经纱根数或者内外层纬纱张力大小,可以实现对转折点位置的控制。